EP0013895B1

EP0013895B1 - Antriebsanordnung für lose Laufräder eines Schienenfahrzeuges

Info

Publication number: EP0013895B1
Application number: EP80100073A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Korn
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1979-01-19
Filing date: 1980-01-08
Publication date: 1985-07-31
Also published as: DE2901989A1; DE3070909D1; EP0013895A1; ATE14551T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung mit einem Motor für zwei einander gegenüberliegende, lose Laufräder eines Schienenfahrzeuges, zwischen denen und einem an der einen Stirnseite des in Fahrtrichtung liegenden Motorgehäuses angeflanschten Winkelgetriebe ein Differentialgetriebe mit zu den Laufrädern abgehenden Wellen eingeschaltet ist.
Eine derartige Anordnung ist für den Antrieb einer einzelnen Achse durch die DE-C-468708 bekannt. Bei ihr sitzen die für sich drehbaren Laufräder auf einer durchgehenden festen Achse, die auch noch der tatzlagerartigen Abstützung des Motor-Getriebe-Blocks dient. Letzterer ist am Fahrzeugrahmen federnd aufgehängt. Diese Merkmale bedingen gegenüber festverankerten Antrieben eine aufwendige Konstruktion. Als an sich vermeidbare Nachteile kommen hinzu, daß die durchgehende feste Achse die nicht abgefederten Massen vergrößert und die Laufräder aus der vertikalen Laufebene in eine Schiefstellung drängt, wenn Gleisunebenheiten überfahren werden. Dadurch ergibt sich ein unruhiges Laufverhalten.
Es sind ferner weniger aufwendige Bauweisen bekannt, bei denen die über eine starre Achse miteinander fest verbundenen Laufräder selbst durch die kegelartige Neigung ihres Radkranzes bei Kurvenfahrten die verschiedenen Weglängen ausgleichen. Dieser Längenausgleich ist mit einer mehr oder weniger großen Gleitreibung, mit Spurkranz- bzw. Bandagenverschleiß und u. U. unliebsamen Quietschgeräuschen verbunden.
Eine derartige Achse ist durch die DE-A 2 353 256 bekannt. Zwei von ihr bilden ein Drehgestell und sind mit einem in Fahrtrichtung liegenden Antriebsmotor über je ein an dessen Stirnseiten angeordnetes Winkelgetriebe und über je eine die einzelnen Achsen mit Spiel umgebende Hohlwelle und entsprechende Anschlußkupplungen angetrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Drehgestelle mit durchgehenden Achsen zu beseitigen. Sie besteht darin, daß das Motorgehäuse zwei voneinander unabhängige Läufer und an der anderen Stirnseite ein gleiches Winkelgetriebe für zwei weitere, lose Laufräder eines Drehgestells aufweist, das mit am Drehgestell-Mittelteil mittels Gelenke vertikal beweglich gelagerten und abgefederten Schwingen oder Pendelrahmen für die Laufräder versehen ist, wobei die Wellen als Kardanwellen jeweils einem am Lagergehäuse der Laufräder angeordneten Stirnradgetriebe zugeordnet sind, dessen Antriebsrad mit der Kardanwelle und dessen Abtriebsrad mit der Laufradachse verbunden ist.
Es ist zwar durch die DE-A 2 258 645 bekannt, in einem Motorgehäuse zwei voneinander unabhängige Läufer vorzusehen, und an beiden Stirnseiten des Gehäuses Winkelgetriebe für jeweils ein Laufradpaar anzuordnen. Diese Anordnung ist allerdings im Zuge des Ausgleichs der Drehmomente bekanntgeworden, die durch die zwei Läufer erzeugt werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Differentialgetriebe als Sperrdifferentialgetriebe ausgebildet ist.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung ist schließlich darin zu sehen, daß im Falle notwendiger großer Untersetzungen das Stirnradgetriebe als Planetengetriebe ausgebildet und im Laufrad angeordnet ist, wobei das innere Zentralrad über eine Kupplung mit der Kardanwelle der Planetenträger mit dem Laufrad oder gegebenenfalls über das Lagergehäuse mit der Schwinge (dem Pendelrahmen) und das äußere Zentralrad gegebenenfalls über das Lagergehäuse mit der Schwinge (dem Pendelrahmen) oder mit dem Laufrad verbunden sind.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird nicht nur ein guter Kurvenlauf der Laufräder erreicht, sondern es tritt auch eine wesentliche Gewichtsersparnis gegenüber den Drehgestellen des Standes der Technik ein. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Antriebsaggregat in kompakter Bauweise herstellbar ist und unter Verwendung entsprechender Kardanwellen in Drehgestelle mit jedem gewünschten Radstand und jeder Spurweite eingebaut werden kann. Auch ist ein solches Drehgestell erheblich wartungsfreundlicher als die älteren bekannten Drehgestelle. Das Antriebsaggregat kann in den meisten Fällen ohne Heben des Wagens und Abpressen der Räder ausgebaut werden. Andererseits ist es möglich, die Räder zum Zwecke des Bandagenwechsels auszubauen, ohne sie abpressen zu müssen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Sie zeigt ein Drehgesteil mit verschiedenen Ausführungen des Laufradantriebes in schematischer Darstellung im horizontalen Querschnitt.
Es bezeichnet 1 das Drehgestell-Mittelteil, an dem die vier Schwingen 2 angeordnet sind, die um die Gelenke 3 in Radebene schwingen können und gegenüber dem Drehgestell-Mittelteil 1 in bekannter Weise gefedert abgestützt sind. In den Schwingen 2 sind die Laufräder 4 und 4a gelagert.
Auf dem Drehgestell-Mittelteil 1 ist in Fahrtrichtung das Motorgehäuse 5 angeordnet, das an den Stirnseiten je ein Winkelgetriebe 6 trägt. In den Gehäusen der Winkelgetriebe 6 ist, angetrieben jeweils von einem Tellerrad 7, je ein Sperr-Differentialgetriebe 8 gelagert. Die abtreibenden Wellen 9 dieser Getriebe, auf denen je eine Bremsscheibe 10 angeordnet ist, sind über die Kardanwellen 11 und je zwei Kupplungen 12 mit den Laufrädern 4 und 4a verbunden. Statt eines Motors mit einem nach zwei Seiten abtreibenden Läufer, können im Motorgehäuse 5 zwei voneinander unabhängige Läufer angeordnet sein, von denen jeder ein Winkelgetriebe 6 antreibt (gestrichelt angedeutet).
Bei den unten dargestellten Antriebsausbildungen ist auf den Schwingen 2 ein normales Stirnradgetriebe 13/14 (unten links) bzw. ein Stirnradgetriebe mit Hohlrad 13a/14a (unten rechts) angeordnet, wobei die Antriebsräder 13/ 13a mit der zugehörigen Kupplung 12 verbunden und die Abtriebsräder 14/14a unmittelbar auf die Achse des Laufrades 4 aufgesetzt sind.
Bei der oben rechts dargestellten Antriebsausbildung ist das Stirnradgetriebe als Planetengetriebe 15 ausgebildet, welches im Laufrad 4a angeordnet ist, wobei das innere Zentralrad 16 mit der Kupplung 12 und über diese mit der Kardanwelle 11 verbunden ist. Im oberen Teilschnitt des Planetengetriebes 15 sind der Planetenträger 17 mit dem Laufrad 4a und das Zentralrad 18, durch die hohle Radachse 19 hindurch, über das Lagergehäuse 20 des Radlagers mit der Schwinge 2 verbunden. Im unteren Teilschnitt des Planetengetriebes 15 ist der Planetenträger 17a, durch die hohle Radachse 19 hindurch, über das Lagergehäuse 20 mit der Schwinge 2 sowie das äußere Zentralrad 18a mit dem Laufrad 4a verbunden. Bei dieser Antriebsausbildung ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise des Untersetzungsgetriebes. Der Durchmesser eines solchen Planetengetriebes ist so klein, daß es ohne weiteres in Laufräder üblicher Größe eingebaut werden kann; die Bodenfreiheit des Fahrzeugs wird durch eine derartige Antriebsanordnung nicht beeinträchtigt.
Ohne das wesentliche des Erfindungsgegen standes zu verändern, ist es möglich, anstelle des Winkelgetriebes ein zweistufiges Kegel-Stirnradgetriebe einzusetzen.

Claims

1. Antriebsanordnung mit einem Motor für zwei einander gegenüberliegende, lose Laufräder (4; 4a) eines Schienenfahrzeuges, zwischen denen und einem an der einen Stirnseite des in Fahrtrichtung liegenden Motorgehäuses (5) angeflanschten Winkelgetriebe (6) ein Differentialgetriebe (8) mit zu den Laufrädern abgehenden Wellen (11) eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (5) zwei voneinander unabhängige Läufer und an der anderen Stirnseite ein gleiches Winkelgetriebe (6) für zwei weitere, lose Laufräder eines Drehgestells aufweist, das mit am Drehgestell-Mittelteil (1) mittels Gelenke (3) vertikal beweglich gelagerten und abgefederten Schwingen (2) oder Pendelrahmen für die Laufräder versehen ist, wobei die Wellen (11) als Kardanwellen jeweils einem am Lagergehäuse der Laufräder angeordneten Stirnradgetriebe (13, 14 bzw. 13a, 14a) zugeordnet sind, dessen Antriebsrad (13; 13a) mit der Kardanwelle (11) und dessen Abtriebsrad (14; 14a) mit der Laufradachse verbunden ist.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgetriebe (8) als Sperrdifferentialgetriebe ausgebildet ist.

3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnradgetriebe als Planetengetriebe (15) ausgebildet und im Laufrad (4a) angeordnet ist, wobei das innere Zentralrad (16) durch die hohl ausgebildete Radachse (19) hindurch über die Kupplung (12) mit der Kardanwelle (11) und der Planetenträger (17) mit dem Laufrad (4a) sowie das äußere Zentralrad (18) durch die Radachse (19) hindurch, gegebenenfalls über das Lagergehäuse (20), mit der Schwinge (2) o. dgl. verbunden sind.

4. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnradgetriebe als Planetengetriebe (15) ausgebildet und im Laufrad (4a) angeordnet ist, wobei das innere Zentralrad (16) durch die hohl ausgebildete Radachse (19) hindurch über die Kupplung (12) mit der Kardanwelle (11) und der Planetenträger (17a) durch die hohle Radachse (19) hindurch, gegebenenfalls über das Lagergehäuse (20), mit der Schwinge (2) o. dgl. sowie das äußere Zentralrad (18a) mit dem Laufrad (4a) verbunden sind.